康曉芳
急性胰腺炎在臨床中屬于一種常見的消化道疾病,有10%~15%的急性胰腺炎患者會發(fā)展成為重癥胰腺炎,胰腺組織發(fā)生缺血壞死,全身多種器官發(fā)生損傷,嚴(yán)重的會導(dǎo)致患者死亡[1]。van Dijk等[2]研究指出,急性胰腺炎在臨床中病情不容易控制,患者具有較高的死亡率,并且大部分患者在發(fā)病后常常引起全身炎性反應(yīng),引起多器官功能衰竭,加重患者病情惡化。有研究證實,部分急性胰腺炎患者出現(xiàn)腸道損傷癥狀,嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量[3]。經(jīng)過TUNEL染色結(jié)果顯示,急性胰腺炎模型大鼠胰腺細(xì)胞明顯凋亡,PI3K/AKT信號通路在其凋亡過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用[4]。胰高血糖素樣肽-2(GLP-2)屬于一種胰高血糖素原衍生肽中的重要生長因子,對腸道有直接的作用,促進(jìn)腸道組織生長。隨著研究的不斷深入發(fā)現(xiàn),GLP-2在腸道黏膜增殖、修復(fù)過程中發(fā)揮著重要作用[5]。本文旨在研究GLP-2基于對PI3K/AKT信號通路對急性胰腺炎模型的干預(yù)作用,為其在臨床應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。
1.1 研究動物 選取30只Wistar雄性大鼠,體重為160~220 g,均由華阜康生物科技股份有限公司提供[動物生產(chǎn)許可證號:SCXK:(京)2019-0017]。大鼠均進(jìn)行單籠飼養(yǎng),自由飲水、進(jìn)食,室溫18~25℃。
1.2 方法
1.2.1 急性胰腺炎模型建立及分組干預(yù):30只大鼠中選取10只為正常組,其余20只參考劉璐璐等[6]文獻(xiàn)建立急性胰腺炎模型。具體操作:將大鼠脫毛后使用0.3 ml/kg水合氯醛給予腹腔麻醉,固定于操作臺中,將大鼠開腹后選擇磨平針頭1 ml注射器十二指腸乳頭開口處緩緩進(jìn)入胰膽管處,注入1 ml/kg 3.5%牛黃膽酸鈉溶液注入其中,推注速度為0.2 ml/min。觀察大鼠胰腺組織,一旦發(fā)現(xiàn)組織腫脹、充血,說明模型建立成功,之后將顯微動脈夾去除,針頭拔出,逐層關(guān)腹腔,急性胰腺炎模型大鼠術(shù)后禁食,自由飲水。成功18只,隨機(jī)分為模型組和GLP-2試劑組,每組9只,等到大鼠麻醉蘇醒后,GLP-2試劑組給予0.25 mg/kg GLP-2試劑給予腹腔注射,正常組、模型組大鼠干預(yù)采用無菌0.9%氯化鈉溶液完成。每組大鼠持續(xù)干預(yù)3 d。
1.2.2 檢測血清淀粉酶、脂肪酶、DAO、D-乳酸、白細(xì)胞計數(shù)、CRP、TNF-α水平:抽取3組大鼠腹部靜脈血3 ml,以3 000 r/min離心速度,離心處理10 min后,分離上層血清,在-80℃環(huán)境中保存,待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附法:將提前稀釋好的標(biāo)準(zhǔn)品100 μl加入相應(yīng)的微孔板反應(yīng)空中,第1孔只加樣品稀釋液為零孔。蓋上模板混合均勻,在37℃下處理90 min,甩去孔內(nèi)液體,吸干水分;將準(zhǔn)備好的抗體加入到每孔中0.1 ml,在37℃下處理60 min,底物四甲基聯(lián)苯胺(TMS)空白孔不加;甩去孔內(nèi)液體,每孔中加滿0.01 mmol/L PBS,浸泡1~2 min,甩去孔內(nèi)液體,吸干水分;每孔中加入90 μl TMS,避光處理15~20 min;每孔中加入90 μl TMS終止液,即藍(lán)色變?yōu)辄S色。在波長450 mm處分析Cleave淀粉酶、脂肪酶、DAO、D-乳酸、CRP、TNF-α水平。采用全自動血細(xì)胞分析儀檢測3組大鼠白細(xì)胞計數(shù)。
1.2.3 統(tǒng)計胰腺干濕重比、病理學(xué)觀察及胰腺病理評分:采用戊巴比妥鈉注射法安樂死劑量為200 mg/kg,解剖大鼠,提取大鼠胰腺組織,使用天平稱取重量后將其置于60℃恒溫箱中連續(xù)干燥48 h,再次稱取重量,胰腺干濕比重=干燥前胰腺質(zhì)量/干燥后胰腺質(zhì)量。從水腫、炎癥、出血、壞死4個方面進(jìn)行評分,每個方面的評分分為5個級別,0~4分,評分越高說明患者病情越重??焖俳馄什⑻崛〈笫笠认俳M織制作標(biāo)本,將其置于4%的多聚甲醛中進(jìn)行固定,制作常規(guī)石蠟切片,蘇木精-伊紅染色10 min后,沖洗乙醇梯度脫水后,封片。
1.2.4 檢測PI3K、Akt、p-Akt蛋白表達(dá):采用Western Blot檢測,將采集到的血液標(biāo)本10 000×g離心處理10 min,對上清液進(jìn)行提取后,BCA進(jìn)行蛋白定量檢測,在2×SDS凝膠緩沖液中加入50 μg蛋白,在100℃環(huán)境中加熱5 min有助于蛋白發(fā)生變性。凝膠電泳完、轉(zhuǎn)膜,取膜,4℃環(huán)境下在5%脫脂牛奶中固定、封閉處理時間為1 h,將一抗使用0.05%~0.1% TBST給予稀釋(PI3K、Akt、p-Akt一抗為1∶1 000),4℃孵育過夜保存,之后使用0.05%~0.1% TBST洗膜,3次,每次為5 min,二抗被0.05%~0.1% TBST稀釋(1∶10 000),搖動孵育時間為1 h,再次采用TBST連續(xù)洗膜3次,處理時間為5 min。DAB顯色,定量分析蛋白表達(dá)情況。以GAPDH為內(nèi)參。
2.1 3組大鼠血清淀粉酶、脂肪酶、DAO、D-乳酸水平比較 與正常組相比,模型組和GLP-2試劑組血清淀粉酶、脂肪酶、DAO、D-乳酸水平升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組相比,GLP-2試劑組血清淀粉酶、脂肪酶、DAO、D-乳酸水平降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 3組大鼠血清淀粉酶、脂肪酶、DAO、D-乳酸水平比較
2.2 3組大鼠白細(xì)胞計數(shù)、CRP、TNF-α水平比較 與正常組相比,模型組和GLP-2試劑組白細(xì)胞計數(shù)、CRP、TNF-α水平升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組相比,GLP-2試劑組白細(xì)胞計數(shù)、CRP、TNF-α水平降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 3組大鼠白細(xì)胞計數(shù)、CRP、TNF-α水平比較
2.3 3組大鼠胰腺干濕重比、胰腺病理評分比較 與正常組相比,模型組和GLP-2試劑組胰腺干濕重比、胰腺病理評分升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與模型組相比,GLP-2試劑組胰腺干濕重比、胰腺病理評分降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3 3組大鼠胰腺干濕重比、胰腺病理評分比較
2.4 3組大鼠胰腺病理組織觀察 正常組胰腺組織細(xì)胞大小均勻,細(xì)胞排列整齊,細(xì)胞未見腫脹、充血,無炎性細(xì)胞浸潤。模型組胰腺組織表現(xiàn)腫脹,血管表現(xiàn)為明顯的擴(kuò)張充血,毛細(xì)血管有不同程度壞死灶,伴有大量炎性細(xì)胞浸潤。GLP-2試劑組胰腺組織腺泡細(xì)胞壞死灶明顯減少,但仍存在間質(zhì)性水腫。見圖1。
正常組 模型組 GLP-2試劑組
2.5 3組大鼠PI3K、Akt、p-Akt蛋白表達(dá)比較 與正常組相比,模型組和GLP-2試劑組PI3K、Akt、p-Akt蛋白表達(dá)降低;與模型組相比,GLP-2試劑組PI3K、Akt、p-Akt蛋白表達(dá)升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4,圖2。
模型組 GLP-2試劑組 正常組
表4 3組大鼠PI3K、Akt、p-Akt蛋白表達(dá)比較
目前臨床中關(guān)于急性胰腺炎發(fā)病機(jī)制上不完全明確,受多種因素的影響,其發(fā)病后產(chǎn)生的不良反應(yīng)與機(jī)體胰腺中胰酶活性有關(guān),一旦其被激活,或?qū)е卵仔苑磻?yīng)發(fā)生,機(jī)體中出現(xiàn)炎癥失衡[7,8]。因此尋找其相關(guān)方機(jī)制對患者來說至關(guān)重要。GLP-2作為一種活性物質(zhì),屬于一種腸道特異性受體,參與機(jī)體胃腸道反應(yīng),對小腸黏膜細(xì)胞生長有明顯的促進(jìn)作用,并且能調(diào)控細(xì)胞凋亡,參與腸道發(fā)育過程[9,10]。
淀粉酶是臨床中用于胰腺炎診斷的主要指標(biāo),在重癥急性胰腺炎患者中,淀粉酶在6~12 h內(nèi)會明顯升高,其中24 h到達(dá)峰值,等到48 h后逐漸降低,在3~5 d后會恢復(fù)到正常水平[11]。在急性胰腺炎發(fā)病時,胰酶激活后,會破壞胰腺細(xì)胞,胰腺自身消化[12]。乳酸主要是通過腸道中的微生物大量產(chǎn)生,當(dāng)腸黏膜受損,乳酸會通過受損的黏膜屏障進(jìn)入到血液中[13]。謝齊貴等[14]研究指出,乳酸能有效的反應(yīng)機(jī)體腸黏膜損傷情況。DAO因其活性較高,能保護(hù)機(jī)體腸黏膜不被損傷。急性胰腺炎發(fā)生時容易導(dǎo)致腸黏膜細(xì)胞發(fā)生缺血缺氧,細(xì)胞破裂,大量DAO被釋出,因此血液中DAO水平較高[15]。本研究中GLP-2試劑能明顯降低急性胰腺炎模型大鼠血清淀粉酶、脂肪酶、DAO、D-乳酸水平,從而改善模型腸道黏膜損傷狀況,促進(jìn)腸道功能恢復(fù)。
白細(xì)胞大量被激活,會導(dǎo)致大量炎性因子被釋放,機(jī)體引發(fā)炎性反應(yīng)。相關(guān)研究顯示,當(dāng)機(jī)體處于炎性反應(yīng)過程中,會導(dǎo)致大量炎性介質(zhì)釋放到機(jī)體血液中,從而導(dǎo)致全身炎性反應(yīng)發(fā)生[16]。也有研究指出,一旦臟器組織發(fā)生嚴(yán)重的炎性反應(yīng),會導(dǎo)致臟器促炎因子、抗炎介質(zhì)失衡[17]。CRP、TNF-α是機(jī)體中常見的炎性細(xì)胞因子,一旦進(jìn)入到人體血管中,會隨著血流方向向人體擴(kuò)散,引發(fā)炎性反應(yīng),產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p傷會加重急性胰腺炎病情[18]。急性胰腺炎引發(fā)腸道炎癥,與機(jī)體中炎性細(xì)胞激活、聚集、浸潤有關(guān),導(dǎo)致大量炎癥介質(zhì)產(chǎn)生,局部微循環(huán)發(fā)生改變[19]。GLP-2試劑能降低急性胰腺炎模型大鼠白細(xì)胞計數(shù)、CRP、TNF-α水平,從而抑制炎性反應(yīng),控制疾病發(fā)展。
急性胰腺炎發(fā)生時,胰腺組織會誘導(dǎo)炎性滲出,出現(xiàn)腸麻痹,大量液體被丟失后,機(jī)體發(fā)生應(yīng)激反應(yīng),總血容量嚴(yán)重缺乏,為了維持重要臟器血供,小腸強(qiáng)烈收縮血管。腸黏膜一旦發(fā)生缺血、缺氧,會降低細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)能,損傷腸黏膜,大量炎性細(xì)胞因子滲入到血液中,杯狀細(xì)胞數(shù)量大量減少,導(dǎo)致患者小腸頂端上皮細(xì)胞發(fā)生壞死、脫落等,最終潰瘍產(chǎn)生[20]。本研究結(jié)果證實,GLP-2試劑能改善急性胰腺炎模型胰腺組織結(jié)構(gòu),從而改善大鼠表現(xiàn)癥狀。PI3K/AKT信號通路屬于一種典型的抗凋亡通路,PI3K是磷脂激酶家族重要因子,能特異性催化磷脂酰肌醇脂類,在細(xì)胞內(nèi)分子生物信號轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮著重要作用,PI3K能調(diào)節(jié)AKT功能,一旦AKT被磷酸化激活,對下游蛋白也有一定的激活能力,參與多種生物學(xué)過程[21,22]。本研究結(jié)果中,GLP-2試劑能激活PI3K、Akt、p-Akt蛋白表達(dá),從而進(jìn)一步激活PI3K/AKT信號通路,急性胰腺炎模型干預(yù)效果顯著。
綜上所述,GLP-2試劑通過調(diào)控PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白,對急性胰腺炎模型干預(yù)效果顯著,能改善模型胰腺組織以及腸道黏膜損傷狀況,抑制機(jī)體炎性反應(yīng),為其在臨床應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。